Question

热化学方程式中的△H实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓变，其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关，也与反应物和生成物的键能有关．

（1）如图Ⅰ所示表示的是NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式：

 

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（2）图Ⅱ表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学方程式：

 

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（3）已知：
①Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）；△H=-25kJ?mol^-1，
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）；△H=-47kJ?mol^-1，
③Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）；△H=19kJ?mol^-1
请写出CO还原FeO的热化学方程式：

 

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Answer 1

分析：（1）根据能量变化图，反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能；
（2）根据图象判断出abcd对应的各氢化物，根据焓变的大小书写热化学方程式；
（3）依据盖斯定律结合热化学方程式计算，然后写出热化学方程式；

解答：解：（1）该反应的焓变△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以热化学方程式为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1，故答案为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1；
（2）非金属元素氢化物的稳定性与生成1mol氢化物时的△H的关系为：根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定；而根据热力学，能量越低越稳定．a、b、c、d依次为H₂Te、H₂Se、H₂S、H₂O．
b为硒化氢的生成热数据，则硒化氢分解放热，且△H=-81kJ/mol，所以H₂Se发生分解反应的热化学反应方程式为H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）；△H=-81kJ/mol，
故答案为：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）；△H=-81kJ/mol；
（2）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）；△H=+19kJ/mol
依据盖斯定律①×3-（③×2+②）得到：
6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（g）+6CO₂（g）△H=-66KJ/mol；
得到热化学方程式为：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO₂（g）△H=-11KJ/mol，
故答案为：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO₂（g）△H=-11KJ/mol；

点评：本题考查化学反应与能量变化，盖斯定律的应用，题目难度不大，本题注意从图象判断各种氢化物的种类为解答该题的关键．